黄桥大道二级公路初步设计毕业论文

1、本科生毕业设计说明书 设 计 题 目： 黄桥大道二级公路初步设计(K0+000.000K3+000.000) 本科生毕业设计说明书 黄桥大道二级公路初步设计 (K0+000.000K3+000.000)系部： 土木工程 专 业： 土木工程 学 生 姓 名： 班 级： 路桥1班 学号 2010054109 最终评定成绩 摘 要本设计为湖南省长沙市黄桥大道二级公路K0+000K3+011段初步设计，设计速度为60Km/h，采用双向二车道，整体式双幅路基断面形式，路基宽度9.7m，行车道宽23.5m；桥涵汽车荷载为公路级。 通过查阅公路工程技术标准(JTG B01-2003)、路基设计规范(JTG

2、D30-2004)、路基路面工程以及桥梁工程等相关资料，本设计完成了以下4个方面的设计任务。路线设计：按照路线应尽量选择避免穿过不良地质地段、减少拆迁的原则，对线路进行了系统的比选和优化设计；路基设计：本路段路堤挡土墙采用重力式挡土墙，并选取地势较不利地段进行了挡土墙稳定性验算；排水工程设计：本路段共设置了1座箱涵，4座圆管涵，设置了边沟、排水沟等，力求保持原有水系及排灌系统，以利农田基本建设，保持生态平衡，力求采用标准、轻巧、经济的结构物；路面工程设计：对沥青路面与水泥混凝土路面分别进行了设计与综合比较。关键词：二级公路，路线设计，路基及路面设计，排水设计，结构物设计ABSTRACTThis

3、 design is the preliminary design of the secondary highway of Huangqiao Avenue K0+000K3+011 segment in Changsha City ,Hunan Province, the design speeds of 60Km/h, using two-way two lane,integral twin cross-section type of subgrade, roadbed width of 9.7m, lane width of 23.5m; culvert car load for the

4、 road - grade .Referring to “Highway Engineering Technical Standard”(JTG B01-2003),“Roadbed Design Specifications” (JTG D30-2004), “Roadbed Pavement Engineering”,“Bridge Project”and several other relative information, the design is completed with four following aspects of design tasks. Route Design:

5、on the principle of route selection,the route should avoid acrossing adverse geological location and reduce demolition,the design conducted system selection and optimization design; Roadbed Design: the road embankment retaining wall using gravity retaining wall ,and choosing the unfavorable terrain

6、to checking the stability of retaining walls;Drainage Engineering Design:this section were set up a culvert,four pipe culvert ,ditches and drains,strive to maintain the original water and irrigation system to facilitate farmland capital construction, keeping ecological balance,and strive to adopt a

7、standard,deft,economical structure;Pavement Engineering Design:respectively designed and comprehensive compared the asphalt pavement and cement concrete pavement.Keywords:two stage highway, route design, subgrade and pavement design, drainage design, structure design 目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _To

8、c24222 摘 要 PAGEREF _Toc24222 I HYPERLINK l _Toc16705 ABSTRACT PAGEREF _Toc16705 II HYPERLINK l _Toc3813 第1章 设计总说明 PAGEREF _Toc3813 1 HYPERLINK l _Toc17346 1.1 地理位置 PAGEREF _Toc17346 1 HYPERLINK l _Toc4223 地形地貌 PAGEREF _Toc4223 1 HYPERLINK l _Toc23101 1.3 沿线气候及水文条件 PAGEREF _Toc23101 1 HYPERLINK l _To

9、c22357 1.4 自然病害 PAGEREF _Toc22357 1 HYPERLINK l _Toc21128 1.5 总体设计原则 PAGEREF _Toc21128 1 HYPERLINK l _Toc17710 第2章 线形设计 PAGEREF _Toc17710 3 HYPERLINK l _Toc19823 2.1 公路等级的确定 PAGEREF _Toc19823 3 HYPERLINK l _Toc11583 已知交通量 PAGEREF _Toc11583 3 HYPERLINK l _Toc6281 2.1.2 交通量计算 PAGEREF _Toc6281 3 HYPERL

10、INK l _Toc6448 2.1.3 确定公路等级 PAGEREF _Toc6448 4 HYPERLINK l _Toc26523 2.1.4 确定公路行车速度 PAGEREF _Toc26523 4 HYPERLINK l _Toc873 路线方案比选 PAGEREF _Toc873 4 HYPERLINK l _Toc29248 2.3 平曲线的计算 PAGEREF _Toc29248 6 HYPERLINK l _Toc6307 2.3.1 平曲线设计的原则 PAGEREF _Toc6307 6 HYPERLINK l _Toc24500 2.3.2 平曲线要素的计算 PAGERE

11、F _Toc24500 7 HYPERLINK l _Toc25352 2.3.3 各主点桩号的计算 PAGEREF _Toc25352 10 HYPERLINK l _Toc31205 竖曲线设计与计算 PAGEREF _Toc31205 12 HYPERLINK l _Toc4979 2.4.1 纵断面设计依据 PAGEREF _Toc4979 12 HYPERLINK l _Toc10821 2.4.2 平曲线设计的原则 PAGEREF _Toc10821 13 HYPERLINK l _Toc398 2.4.3 竖曲线要素的计算 PAGEREF _Toc398 13 HYPERLINK

12、 l _Toc5613 第3章 横断面设计 PAGEREF _Toc5613 17 HYPERLINK l _Toc465 3.1 横断面设计概况 PAGEREF _Toc465 17 HYPERLINK l _Toc7183 3.2 平曲线加宽及其过渡 PAGEREF _Toc7183 17 HYPERLINK l _Toc26819 3.3 超高的确定及过渡方法 PAGEREF _Toc26819 18 HYPERLINK l _Toc20688 3.3.1 超高的确定 PAGEREF _Toc20688 18 HYPERLINK l _Toc3297 3.3.2 超高的过渡的方式 PAG

13、EREF _Toc3297 19 HYPERLINK l _Toc8179 3.3.3 超高过渡段 PAGEREF _Toc8179 19 HYPERLINK l _Toc25879 3.3.4 超高值的计算 PAGEREF _Toc25879 19 HYPERLINK l _Toc24078 3.3.5 横向力系数的确定 PAGEREF _Toc24078 21 HYPERLINK l _Toc4019 3.4 土石方的计算和调配 PAGEREF _Toc4019 22 HYPERLINK l _Toc1043 土石方的调配原则 PAGEREF _Toc1043 22 HYPERLINK l

14、 _Toc11830 PAGEREF _Toc11830 23 HYPERLINK l _Toc28788 PAGEREF _Toc28788 24 HYPERLINK l _Toc9333 PAGEREF _Toc9333 25 HYPERLINK l _Toc8757 3.6.1 准备工作 PAGEREF _Toc8757 25 HYPERLINK l _Toc32222 3.6.2 横向调运 PAGEREF _Toc32222 25 HYPERLINK l _Toc17819 3.6.3 纵向调运 PAGEREF _Toc17819 25 HYPERLINK l _Toc4583 3.6

15、.4 计算借方数量、废方数量和总运量 PAGEREF _Toc4583 25 HYPERLINK l _Toc26472 3.6.5 复核 PAGEREF _Toc26472 25 HYPERLINK l _Toc2285 第4章 路基设计 PAGEREF _Toc2285 27 HYPERLINK l _Toc2739 4.1 路基设计的原则 PAGEREF _Toc2739 27 HYPERLINK l _Toc11535 4.2 路基边坡设计 PAGEREF _Toc11535 28 HYPERLINK l _Toc32489 4.2.1 填土路堤边坡 PAGEREF _Toc32489

16、 28 HYPERLINK l _Toc3775 4.2.2 路堑边坡 PAGEREF _Toc3775 28 HYPERLINK l _Toc32382 4.3 边坡防护设计 PAGEREF _Toc32382 28 HYPERLINK l _Toc813 4.3.1 边坡防护设计原则 PAGEREF _Toc813 28 HYPERLINK l _Toc9287 4.3.2 边坡防护设计方式 PAGEREF _Toc9287 29 HYPERLINK l _Toc29366 4.4 路基填料 PAGEREF _Toc29366 31 HYPERLINK l _Toc29855 4.5 挡土

17、墙设计 PAGEREF _Toc29855 31 HYPERLINK l _Toc24561 4.5.1 土壤地质情况 PAGEREF _Toc24561 31 HYPERLINK l _Toc24774 4.5.2 挡土墙布置 PAGEREF _Toc24774 32 HYPERLINK l _Toc5146 4.5.3 墙身构造 PAGEREF _Toc5146 32 HYPERLINK l _Toc7701 4.5.4 墙身材料 PAGEREF _Toc7701 32 HYPERLINK l _Toc1004 4.5.5 车辆荷载 PAGEREF _Toc1004 33 HYPERLIN

18、K l _Toc14337 4.5.6 确定破裂面交于路基的位置 PAGEREF _Toc14337 34 HYPERLINK l _Toc22564 4.5.7 计算土压力 PAGEREF _Toc22564 34 HYPERLINK l _Toc15107 4.5.8 稳定性验算 PAGEREF _Toc15107 36 HYPERLINK l _Toc8005 4.5.9 基底应力及合力偏心距验算 PAGEREF _Toc8005 38 HYPERLINK l _Toc2004 4.5.10 墙身截面强度验算 PAGEREF _Toc2004 39 HYPERLINK l _Toc674

19、1 4.6 挡土墙排水 PAGEREF _Toc6741 43 HYPERLINK l _Toc6578 第5章 水泥混凝土路面设计 PAGEREF _Toc6578 44 HYPERLINK l _Toc25773 PAGEREF _Toc25773 44 HYPERLINK l _Toc8057 PAGEREF _Toc8057 44 HYPERLINK l _Toc30476 PAGEREF _Toc30476 47 HYPERLINK l _Toc1752 PAGEREF _Toc1752 48 HYPERLINK l _Toc18580 5.3 荷载疲劳应力 PAGEREF _Toc

20、18580 51 HYPERLINK l _Toc20977 5.4 温度疲劳应力 PAGEREF _Toc20977 51 HYPERLINK l _Toc9304 PAGEREF _Toc9304 53 HYPERLINK l _Toc4891 PAGEREF _Toc4891 53 HYPERLINK l _Toc16541 PAGEREF _Toc16541 53 HYPERLINK l _Toc1958 PAGEREF _Toc1958 54 HYPERLINK l _Toc19723 PAGEREF _Toc19723 55 HYPERLINK l _Toc20945 PAGERE

21、F _Toc20945 55 HYPERLINK l _Toc5968 PAGEREF _Toc5968 55 HYPERLINK l _Toc4942 PAGEREF _Toc4942 56 HYPERLINK l _Toc8720 5.8.1 面层 PAGEREF _Toc8720 56 HYPERLINK l _Toc29962 5.8.2 基层 PAGEREF _Toc29962 56 HYPERLINK l _Toc10256 5.8.3 垫层 PAGEREF _Toc10256 57 HYPERLINK l _Toc19986 第6章 沥青路面结构设计 PAGEREF _Toc19

22、986 58 HYPERLINK l _Toc5630 6.1 交通量计算及分析 PAGEREF _Toc5630 58 HYPERLINK l _Toc27344 6.2 半刚性基层沥青混凝土路面面层结构设计 PAGEREF _Toc27344 61 HYPERLINK l _Toc5964 6.2.1 基本参数 PAGEREF _Toc5964 61 HYPERLINK l _Toc16112 6.2.2 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数 PAGEREF _Toc16112 62 HYPERLINK l _Toc30444 第7章 路面方案比选 PAGEREF _Toc30444 66

23、 HYPERLINK l _Toc24493 7.1 方案比选 PAGEREF _Toc24493 66 HYPERLINK l _Toc23289 7.1.1 水泥混凝土路面优、缺点 PAGEREF _Toc23289 66 HYPERLINK l _Toc20830 7.1.2 沥青混凝土路面优、缺点 PAGEREF _Toc20830 66 HYPERLINK l _Toc23176 7.1.3 两种路面的比较 PAGEREF _Toc23176 67 HYPERLINK l _Toc19054 PAGEREF _Toc19054 67 HYPERLINK l _Toc10047 第8章

24、 排水设计 PAGEREF _Toc10047 68 HYPERLINK l _Toc24368 8.1 气候与地质条件介绍 PAGEREF _Toc24368 68 HYPERLINK l _Toc4195 8.2 边沟排水设计 PAGEREF _Toc4195 68 HYPERLINK l _Toc25895 8.2.1 边沟的设置 PAGEREF _Toc25895 68 HYPERLINK l _Toc4978 8.2.2 边沟横断面设计 PAGEREF _Toc4978 69 HYPERLINK l _Toc4539 8.2.3 排水沟横断面设计 PAGEREF _Toc4539 7

25、2 HYPERLINK l _Toc14199 8.3 路面排水设计 PAGEREF _Toc14199 73 HYPERLINK l _Toc2885 8.4 纵坡排水 PAGEREF _Toc2885 73 HYPERLINK l _Toc24123 第9章 桥涵（交叉）设计 PAGEREF _Toc24123 74 HYPERLINK l _Toc3180 9.1 概述 PAGEREF _Toc3180 74 HYPERLINK l _Toc5645 9.2 桥梁设计 PAGEREF _Toc5645 74 HYPERLINK l _Toc24634 9.2.1 设计资料 PAGEREF

26、 _Toc24634 75 HYPERLINK l _Toc8562 9.2.2 纵断面设计 PAGEREF _Toc8562 75 HYPERLINK l _Toc16319 9.2.3 横断面布置 PAGEREF _Toc16319 76 HYPERLINK l _Toc15211 9.2.4 桥头路基设计 PAGEREF _Toc15211 78 HYPERLINK l _Toc3933 9.3 涵洞设计 PAGEREF _Toc3933 78 HYPERLINK l _Toc7826 9.3.1 基底处理 PAGEREF _Toc7826 79 HYPERLINK l _Toc2867

27、6 9.3.2 涵洞构造 PAGEREF _Toc28676 79 HYPERLINK l _Toc24042 9.3.3 涵顶填土 PAGEREF _Toc24042 79 HYPERLINK l _Toc3890 9.4 平面交叉设计 PAGEREF _Toc3890 80 HYPERLINK l _Toc25949 9.4.1 平面交叉交角与岔数 PAGEREF _Toc25949 80 HYPERLINK l _Toc21510 9.4.2 平面相交 PAGEREF _Toc21510 81 HYPERLINK l _Toc26367 第10章 工程概算 PAGEREF _Toc263

28、67 82 HYPERLINK l _Toc14828 10.1 编制依据 PAGEREF _Toc14828 82 HYPERLINK l _Toc25483 10.2 单位分析相关条件 PAGEREF _Toc25483 82 HYPERLINK l _Toc28076 10.3 工程量计算 PAGEREF _Toc28076 83 HYPERLINK l _Toc12220 10.4 预算成果 PAGEREF _Toc12220 84 HYPERLINK l _Toc10207 结 论 PAGEREF _Toc10207 85 HYPERLINK l _Toc9580 参考文献 PAGE

29、REF _Toc9580 86 HYPERLINK l _Toc22550 附 录 PAGEREF _Toc22550 87 HYPERLINK l _Toc26266 致 谢 PAGEREF _Toc26266 88 设计总说明1.1 地理位置u /view/7738588.htm黄桥大道为HYPERLINK :/baike.baidu /view/14560.htm湖南省HYPERLINK :/baike.baidu /view/10984854.htm长沙市HYPERLINK :/baike.baidu /subview/2208637/10779580.htm南北主干道，南起长潭交界处

30、，向北穿过龙王港路、枫林路、金洲大道、岳麓大道、止于郭亮路。东延线经湘江综合枢纽工程坝顶公路桥，至HYPERLINK :/baike.baidu /view/4278798.htm芙蓉路接HYPERLINK :/baike.baidu /view/1676341.htm京港澳高速。HYPERLINK :/baike.baidu /view/7738588.htm黄桥大道连接北部望城产业区、东部核心服务区、南部高教服务区，道路全长约公里。 地形地貌HYPERLINK :/baike.baidu /view/7738588.htm黄桥大道位处平原地区，地面平坦、起伏较小；地形以农田为主；河流、水系

31、丰富；乡村道路网发达、等级较低。1.3 沿线气候及水文条件HYPERLINK :/baike.baidu /view/7738588.htm黄桥大道二级公路至段属HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=亚热带季风性湿润气候&fr=qb_search_exp&ie=utf8亚热带季风性湿润气候，四季分明。HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=春末夏初&fr=qb_search_exp&ie=utf8春末夏初多雨，夏末秋季多旱；春湿多变，夏秋多睛，严冬期短，暑热期长。全年HYPERLINK :/zhidao.baidu /s

32、earch?word=无霜期&fr=qb_search_exp&ie=utf8无霜期约275天，年平均气温16.817.2。HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=水资源&fr=qb_search_exp&ie=utf8水资源以HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=地表水&fr=qb_search_exp&ie=utf8地表水为主。1.4 自然病害HYPERLINK :/baike.baidu /view/7738588.htm黄桥大道段属HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=亚热带

33、季风性湿润气候&fr=qb_search_exp&ie=utf8亚热带季风性湿润气候，HYPERLINK :/zhidao.baidu /search?word=春末夏初&fr=qb_search_exp&ie=utf8春末夏初多雨，降雨持续期长；该工程位于平原地区，经过水系发达的农田。持续的降雨会造成路基过湿，影响路基稳定，对其他结构物潜在危害更大。1.5 总体设计原则本工程段位于平原地区，地势平坦开阔，起伏不大，没有高程的障碍，路线走向可以自由选择，平、纵、横三方面的几何线形易达到较高的技术标准。平面线形尽量避免采用长直线或小偏角，在避让局部障碍物时要注意线形的连续。公路等级确定为二级公路

34、。在总体设计时不仅要考虑工程造价、施工技术、材料来源等因素，还要处理好线路与当地农业、城镇位置、桥位渡口以及原有道路的关系。（1）路线的布置要与农业灌溉系统相结合，不要破坏灌溉系统，布线尽量与干渠平行，减少路线与渠道的相交的次数。筑路与造田、护田相结合，布线要有利于造田、护田，以支援当地农业。（2）在经过较多的城镇、工业以及其他设施的区域时，线路应以避绕为主，尽量不破坏或少破坏，并采用较高的技术指标通过。在避让局部障碍时，应注意线形的连续舒顺。（3）中小桥和涵洞的位置应服从线路走向，但遇到斜角过大或河沟过于弯曲的情况，可采用改河的措施或改移路线，调整桥轴线与流向的夹角，以避免增加施工困难和加大

35、工程投资。（4）新建工程为汽车专用干线公路，当地原有的道路技术标准低，交通量小，必要时可将原有的旧路留作辅道供地方交通和农用机车使用。（5）平原地区水文条件差，取土困难。在低洼地区，应尽可能沿接近分水岭的地势较高处布线，以使路基具有较好的水文条件；在排水不良的地带布线应保证路基的最小填土高度；要尽量避开较大的湖塘、水库。（6）取土时应根据取土数量、用地范围及运距长短，进行全面规划，可采用大面积集中取土的方法，使梯田取土变农田，平田取土不废田。结合农田水利的需要，采用在附近修渠道取土填筑的方法。路线应可能靠近建筑材料用地，以减少施工、养护材料运输费用。线形设计2.1 公路等级的确定 已知交通量交

36、通量是单位时间内通过道路某断面的交通流量（既单位时间通过道路某断面的车辆数目），根据给出的交通量如表所示：表 本路建成初期每日双向混合交通量组成及交通量汽车车型日交通量（辆/d）东风EQ140（中货车）1087黄河JN150（大型车）520黄河JN253（大型车）283尼桑CK20L（大型车）257扶桑FP101（中型车）1088日野KB222（特大车）326切贝尔D420（中型车）553公路工程技术标准规定：交通量换算采用小客车为标准车型，各车型折算系数按下表取值。表2.2 各汽车代表车型与换算系数汽车代表车型车辆折算系数说明小客车载质量小于2t的货车和19座以下的客车等中型车19座以上客车

37、和载质量大于2t小于7t货车大型车载质量在7t-14t之间的货车拖挂车载质量大于14t的货车 交通量计算由表的交通量及表的折算系数，可得初始年交通量：(辆/日 ) 确定公路等级交通增长率为5%，远景设计年限为15年的远景设计年交通量为:（辆/日 ）我国公路的技术等级如表： 表2.3 我国公路的技术等级等级高速一级二级三级四级设计交通量预测年限20年20年15年15年15年服务水平二级二级三级三级适应交通量AADT（pcu/d）八车道60000-100000六车道45000-8000025000-55000四车道25000-5500015000-30000二车道5000-150002000-60

38、002000单车道400出入口完全控制部分控制部分控制查表2.3 可知：二级公路的设计年限为15年，根据公路工程技术标准，二级公路所适应的年平均昼夜交通量为500015000辆。经过技术经济论证，应建二级公路，为主要供汽车行驶的双向两车道公路。 确定公路行车速度二级公路部分技术等级如表：表2.4 二级公路部分技术等级设计时速/（km/h）8060车道数22车道宽度/m路基宽度/m一般值最小值本次设计的二级公路位与带状的平原地区上，地形狭窄弯曲，土地证收费用昂贵。依据表，设计行车速度宜采用60km/h。 路线方案比选根据道路勘察设计，路线方案是根据指定的路线总方向和道路的使用任务、性质及其在道路

39、网中的作用，综合考虑社会、经济、生活等各方面因素和复杂的自然条件等拟定的路线走向。路线方案的选择是路线设计中最根本的问题。方案是否合理，不但直接关系到道路本身的工程投资和运输效率，更重要的是影响线路在道路网中能否起到应有的作用。路线方案的比选就是在路线的起、终点及中间必须经过的城镇或地点间的各种可能的路线方案中，在深入调查的基础上，综合考虑各方面因素，通过比选，最终确定最合理的路线方案。在黄桥大道二级公路初步设计过程中，根据路线的大概走向、地形地貌情况、水文地质条件以及社会、经济、生活等各方面因素，综合考虑技术经济指标后，选定了两组比选方案，如下图:当地地形以农田为主，水系丰富，且已形成等级较

40、低的乡村道路网络。根据选线的基本原则，选定的两套方案都无可避免的占用农田，跨越河流以及与当地的原有道路相交。根据公路路线设计规范，当高等级公路跨越低等级公路时，交角小于70时应采用立交。方案一：为了减少与原有村级公路与当地水系的纠缠，路线设在地形图西侧路网较少的区域，减少了与原有村级公路的交叉；在与当地道路交叉时，绝大部分采用平交的方案，使得相交的角度为正交或交角大于70，大大减少了立交桥的修筑。方案一在选线的同时也避免了从水系丰富的地段经过，当无可避免的需要闯过河流水系时，路线选择从河道较窄或支流经过，减少了桥梁和涵洞的建造。相比于方案二，方案一的跨线桥梁、涵洞大大减小，工程量与造价得以降低

41、。方案二：相比较方案一，方案二路线与原有村级公路以及水系相交频繁，使得涵洞多，跨线桥梁多，桥梁跨径大，造价增加，并且会破坏当地的地形地貌，浪费农田；方案二的路线与当地原有道路相交叉时交角较小，使得道路立交的形式比方案一多，使得造价大大增加。方案比选主要技术指标对比如表2.5：表2.5 主要技术指标对比主要经济指标方案一方案二平曲线路线总长（km）续表平均每公里交点数(个)平曲线最小半径(米/个)/1500.000/1平曲线长占路线总长(%)直线最大长度(米)竖曲线最短纵坡长(米)竖曲线占路线长(%)平均每公里纵坡变更次数(次)3.322竖曲线增长系数1.00557路基平均填土高度(米)最大填土

42、高度(米)最小填土高度(米)04工程数量挖方（立方米）4473136填方（立方米）42590108917涵洞（道）54桥梁（米/座）49隧道(米/座)00通过对两个方案的工程量、造价、线形指标、经济指标等因素的综合对比，最终确定方案一为设计方案。2.3 平曲线的计算平面线形主要由直线、圆曲线、缓和曲线三种线形组合而成的。由平面线形的三要素可得到多种平面线形的组合形式。对道路平面线形设计，主要有基本型、S形、C形、卵形、凸形、复合型和回头型曲线等。2.3.1 平曲线设计的原则（1）平面线形应直捷、连续、均衡，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调；本线路平曲线与直线搭配合理、线形连续、指标均衡、

43、路线的走向与地形图相一致，与地形地貌相得益彰。（2）各级公路不论转角大小均应敷设曲线，并尽量选用较大的圆曲线半径；本线路设计时在转角处均应敷设曲线，圆曲线半径分别为：2000m、500m、800m、572m,满足公路路线设计规范中规定的一般最小半径为200m的要求。（3）两同向曲线应设有足够长度的直线，不得以短直线相连。否则，应调整线形，使之成为一条单曲线或复曲线，也可以运用回旋线组合成卵型、C型、复合型等曲线；本线路共设计了1条同向曲线，之间的直线长度为，满足公路路线设计规范中规定的同向曲线间的直线段大于6V的要求。（4）两反向曲线夹有直线段时，以设置不小于最小直线长度的直线段为宜。否则，应

44、调整线形或运用回旋线组合成S型平曲线；本线路共设计了2条同向曲线，之间的直线长度分别为，满足公路路线设计规范中规定的反向曲线间的直线段大于2V的要求。（5）曲线线形应特别注意技术指标的均衡性与连续性；本线路共设计了4条平曲线，分别为1.987:1:1.987、0.595:1:0.595、0.240:1:0.240、0.053:1:0.053，线形指标满足均衡性与连续性。（6）应避免连续急转弯的线形；本线路设计过程中无连续急转弯的线形。2.3.2 平曲线要素的计算公路工程技术标准中平曲线主要参数如下表2.6：表2.6平曲线主要参数表设计车速60km/h平曲线一般最小半径200m极限最小半径125

45、m缓和曲线最小长度50m不设超高的圆曲线最小半径路拱2.0% 1500m路拱2.0% 1900m本工程平面曲线设计部分采用对称基本型曲线，对于对称基本型曲线各要素计算公式如下： （2.1） （2.2） （2.3） （2.4） （2.5） （2.6） （2.7） （2.8）式中：总切线长（m）；总曲线长（m）；外距（m）；切曲差（m）；曲线半径（m）；曲线转角（）；缓和曲线终点处缓和曲线角（）；缓和曲线切线增值（m）；设置缓和曲线后，主圆曲线的内移值（m）；缓和曲线长度（m）；圆曲线长度（m）。该设计路段为湖南省长沙市黄桥大道K0+000至K3+011段，平面线形设有四个交点，设计速度为60Km

46、/h。（1）已知：圆曲线半径,转角（右），缓和曲线长度；参照公式，计算：内移值 切线增长值 切线长 曲线总长 外距 切曲差 （2） 已知：圆曲线半径,转角（左），缓和曲线长度； 内移值 切线增长值 切线长 曲线总长 外距 切曲差 （3）已知：圆曲线半径,转角（左），缓和曲线长度； 内移值 切线增长值 切线长 曲线总长 外距 切曲差 （4）已知：圆曲线半径,转角（右），缓和曲线长度； 内移值 切线增长值 切线长 曲线总长 外距 切曲差 海地软件设计的平曲线要素如表2.7：表2.7海地软件设计的平曲线要素表交点号桩号半径（m）圆曲长度（m）缓和曲线（m）曲线总长（m）起点JD12000120JD2

47、50080JD32680051JD4K257251终点经检查比较，以上计算结果与表2.7相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。2.3.3 各主点桩号的计算根据各主点桩号间的关系，得公式：直缓点桩号 （2.18）缓圆点桩号 （2.19）曲中点桩号 （2.20）圆缓点桩号为 （2.21）缓直点桩号为 （2.22）（1）已知：的桩号为：K0+358.152，根据公式2.18-2.22，计算：直缓点桩号为 缓圆点桩号为 曲中点桩号为 圆缓点桩号为 缓直点桩号为 经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。（2）已知：的桩号为：K0+932.131，根

48、据公式2.18-2.22，计算：直缓点桩号为 缓圆点桩号为 曲中点桩号为 圆缓点桩号为 缓直点桩号为 经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。（3）已知：的桩号为：K1+658.626，根据公式2.18-2.22，计算：直缓点桩号为 缓圆点桩号为 曲中点桩号为 圆缓点桩号为 缓直点桩号为 经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。（4）已知：的桩号为：K2+666.861，根据公式2.18-2.22，计算：直缓点桩号为 缓圆点桩号为 曲中点桩号为 圆缓点桩号为 缓直点桩号为 经检查比较，以上计算结果与

49、海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。2.4 竖曲线设计与计算2.4.1 纵断面设计依据路线纵断面设计主要是指纵坡设计和竖曲线设计。由于自然因素的影响以及经济性要求，路线纵断面总是一条由起伏的空间线。根据公路路线设计规范可知，当设计速度为60Km/h，最大纵坡为6%，最小坡长为150m。设计速度为60Km/h时，坡度为3%时的最大坡长为1200m，坡度为4%的最大纵坡长为1000，坡度为5%时的最大纵坡长为800m，坡度为6%的最大纵坡长为600m。公路连续上坡或下坡时，应在不大于规定的最大纵坡长度的两坡直接设置缓和坡度，缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应满足最小坡长

50、的规定。设计速度为60Km/h 时，最大合成坡段为9.5%。不同形状的竖曲线，在相同的速度时所规定的竖曲线的半径是不同的，在60Km/h的速度下，规定凸形竖曲线的最小半径的一般值为2000m，极限值为1400m；凹曲线的最小半径的一般值为1500m，极限值为1000m；竖曲线长度一般值为120m，极限值为500m。设计速度为60Km/h 时，凸形竖曲线满足视觉需要的最小半径为9000m，凹曲线为6000m。根据公路路线设计规范，得出表2.8：表 竖曲线指标设计车速（km/h）60最大纵坡（）6最小纵坡（）凸形竖曲线半径（m）一般值2000极限值1400凹形竖曲线半径（m）一般值1500极限值1

51、000竖曲线最小坡长（m）1502.4.2 平曲线设计的原则（1）纵坡设计的一般要求：纵坡设计必须满足标准的有关规定，一般不轻易使用极限值；纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡；纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合；（2）从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点：在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；纵断面线形设计应注意与

52、平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；（3）纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.3%为宜，在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定。2.4.3 竖曲线要素的计算本路段起点：K0+000，设计高程：44.079m；（1）第2变坡点：K0+282.840，高程：42.981m，竖曲线半径R=1800m， 为凹形曲线；曲线长 切线长 外距 竖曲线起点桩号=竖曲线起点设计高程=竖曲线终点桩号=竖曲线终点设计高程=经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误

53、差，说明上述计算结果正确无误。（2）第3变坡点：K0+448.854，高程：47.382m，竖曲线半径R=2000m， 为凸形曲线；曲线长 切线长 外距 竖曲线起点桩号=竖曲线起点设计高程=竖曲线终点桩号=竖曲线终点设计高程=经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。（3）第4变坡点：K0+674.644，高程：43.447m，竖曲线半径R=6000m， 为凹形曲线；曲线长 切线长 外距 竖曲线起点桩号=竖曲线起点设计高程=竖曲线终点桩号=竖曲线起点设计高程=经检查比较，以上计算结果与海地软件计算结果相比较并无较大误差，说明上述计算结果正确无误。本

54、路段终点桩号为K3+010.095，设计高程：48.244m；本次纵断面初步设计共设置了9个变坡点，变坡点5、6、7、8、9的计算方法与上述相同，此处不要依次计算。海地软件设计的纵坡表如表所示：表2.9海地软件设计的纵坡表变坡点编号变坡点桩号坡度（%）半径（m）121800320004600056306006K2212007K241008K240009K2230010经检查比较，以上计算结果与表2.9相比较误差在范围之内，说明上述计算结果正确无误。 横断面设计道路的横断面是指中线的法向切面，由横断面设计线和地面线所构成。其中横断面设计线包括车行道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及取土

55、坑、弃土堆、环境保护等设施。 横断面设计概况本工程的横断面的组成和各部分的尺寸要求是根据黄桥大道当地的设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定的。根据公路工程技术标准（JTG B01-2003）规定值。本项目主要技术标准表：表二级公路技术标准等级二级公路设计时速/(km/h)60车道宽度/m 适应交通量AADT（pcu/d）八车道六车道四车道二车道500015000单车道路基宽度/m一般值最小值横坡路拱度%1.0%2.0%由第2章节得知，本次道路的设计远景交通量为：11154（辆/日 ）；设计时速设计为：60km/h；地形条件为平原为主；公路等级为二级公路。根据表，本工程主线按二级公

56、路标准双向二车道设计；车道宽度为，路基宽度采用：1.35m+2，总共；车行道和硬路肩横坡度取用1.5%。3.2 平曲线加宽及其过渡加宽过渡段是为使路面由直线上的正常宽度过渡到圆曲线上设置了加宽的宽度，而设置的宽度变化段。该加宽为圆曲线内等值的最大加宽（也称全加宽），而直线上不加宽，在加宽过渡段内，路面宽度逐渐过渡变化。汽车行驶在曲线上，由于各轮迹半径不同，其中以后内轮轮迹半径最小，且偏向曲线内侧，故曲线内侧应增加路面宽度，以确保曲线上行车的顺适与安全。我国现行的公路工程技术标准（JTG B012003），由表可以看出，当圆曲线半径大于250m的时候，道路可以不加宽。本工程的平面共设置4段圆曲线

57、，其中最小的圆曲线半径为500m，所以全标段都不设加宽。双车道路面加宽值如表所示：表 双车道路面加宽值加宽类别 圆曲线半径 (m) 加宽值(m)汽车轴距加前悬(m)2502002001501501001007070505030302525202015150.40.60.81.01.21.41.82.22.5280.60.70.91.21.52.035.2+8.80.81.01.52.02.53.3 超高的确定及过渡方法 超高的确定超高是为了抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，而将路面做成外侧高于内侧的单向横坡的形式。超高横坡度在圆曲线上应是与圆曲线半径相适应的全超高，而在缓和曲线上则是逐

58、渐变化的超高。因此，从直线上的双向横坡渐变到圆曲线上的单向横坡的路段，称作超高缓和段或超高过渡段。根据公路工程技术标准规定，二级一般地区圆曲线部分最大超高值不大于8%,结合地形情况，且考虑到合成坡度，规范规定二级公路平原微丘区的最大允许合成坡度不大于9.5%。各级公路圆曲线最大超高值如表3.3所示：表3.3 各级公路圆曲线最大超高值公路等级高速公路、一级公路二级公路、三级公路、四级公路一般地区（%）8或108积雪冰冻地区（%）6各级公路最大合成坡度如表所示：表3.4 各级公路最大合成坡度公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路续表设计速度（km/h）120100801008060806

59、0403020合成坡度值（%）10.0 超高的过渡的方式 本设计采用二级设计标准，超高方式为绕内侧边缘线旋转。在直线路段的横断面均以中线为脊向两侧倾斜的路拱。在超高过程中，现将外侧车道绕路中线旋转，待到达与内侧车道构成单向横坡后，整个断面再绕未加宽的内侧车道边缘旋转，直至超高横坡度。当超高坡度大于路拱坡度时，先将外侧车道绕外边缘旋转HY（或YH）点达到全超高。 超高过渡段超高过渡段长度主要从两个方面来考虑：一是从行车舒适性来考虑，缓和段长度越长越好；二是从横向排水来考虑，缓和段长度短些好。因此，对超高过渡段必须加以控制，其长度按下式进行计算： （3.1）式中： 旋转轴至行车道（设路缘带为路缘带

60、）外侧边缘的宽度（m）； 超高坡度与路拱坡度代数差，（%）； 超高渐变率，即旋转轴与行车道（设路缘带时为路缘带）外侧边缘线之间相对升降的比率。二级公路超高渐变率按旋转轴位置规定如表3.5：表3.5 超高渐变率设计速度(kmh)超高旋转轴位置中 线边 线801200115060117511254011501100 超高值的计算公路工程技术标准中，其绕内边线旋转超高值计算公式如表3.6所示：表3.6 绕内边线旋转超高值计算公式超高位置计 算 公 式注圆曲线上外缘1、计算结果均为与设计高之高差2、临界断面距缓和段起点：3、x距离处的加宽值：中缘内缘过渡段上外缘中缘内缘表4.5中：路面宽度； 路肩宽度